Pulizia del DNA umano antico

Una nuova tecnica potrebbe rendere più economico decifrare il DNA da umani antichi come questa mummia peruviana.

BOSTON- Con i genomi di Ötzi, il Iceman di 5300 anni , e persino Neandertals ultimamente, uscendo dai laboratori di sequenziamento del DNA, potresti pensare che ora è un pezzo di torta per raccogliere l'intero codice genetico di un umano antico. Ma risulta che quegli studi utilizzavano campioni di DNA eccezionalmente puri prelevati da ossa, denti, capelli o altri tessuti umani tipicamente conservati in terreno ghiacciato, ghiaccio o una grotta ghiacciata. Più spesso, i resti umani trovati dagli scienziati sono stati seduti in un terreno abbastanza caldo da ospitare batteri, che sommergono il DNA umano con i loro geni e lo rendono troppo costoso da analizzare. Un nuovo metodo intelligente per purificare campioni di DNA umano antico - riportato qui la scorsa settimana all'incontro annuale dell'American Society of Human Genetics - potrebbe cambiare questo, comunque.

Il campione medio di DNA antico prelevato, per esempio, da un dente o da un osso umano è spesso inferiore all'1% di frammenti di DNA umano degradati; il resto è DNA batterico. Sebbene gli scienziati possano sequenziare questo gemisch, dovrebbero eseguire i campioni attraverso le loro macchine di sequenziamento molte volte per ingrandire la porzione di DNA umano, e non ne vale la pena. Invece, i ricercatori spesso preparano tratti di DNA umano moderno che corrispondono approssimativamente ai geni o alle sequenze a cui sono interessati e utilizzano queste cosiddette sonde per filtrare il campione. (Il DNA umano moderno e antico è abbastanza simile da permettere alle sonde di aderire al DNA antico.) Ma questo è ancora costoso e rivela la sequenza di un solo sottoinsieme del genoma.

Un team della Stanford University ha ora un'idea migliore. La ricercatrice post-dottorato Meredith Carpenter e altri nel laboratorio di Carlos Bustamante hanno fatto le loro sonde dall'RNA anziché dal DNA, che è "super economico", dice Bustamante. Hanno trovato un modo per fare abbastanza sonde di RNA per coprire l'intero genoma di un umano medio moderno. La sonda ha un gruppo chimico che si attacca a perline speciali, quindi quando i ricercatori mescolano le sonde con un antico campione di DNA, possono lavare via il DNA non umano. Il passo finale consiste nell'utilizzare un enzima che mastica l'RNA per sbarazzarsi delle sonde, lasciando solo il DNA umano antico puro che può quindi essere inserito in una macchina per il sequenziamento del genoma.

Quando i ricercatori hanno testato questo metodo di filtraggio su una dozzina di ossa, denti e campioni di DNA di capelli vecchi da 500 a 3500 anni, hanno ricavato dai campioni una sequenza genetica doppia di 13 volte superiore a quella che potevano ottenere semplicemente sequenziando la miscela. lo stesso numero di volte. Questa risoluzione più elevata ha prodotto nuove informazioni sui campioni. Ad esempio, mentre in precedenza potevano solo dire che un dente di età del bronzo più vecchio di 2500 anni dalla Bulgaria era europeo, ora potevano restringere la sua origine etnica all'Europa centrale o meridionale. Il team è stato anche in grado di stabilire che una mummia peruviana di oltre 500 anni non aveva antenati europei, come sostenevano gli esploratori spagnoli.

Questo nuovo metodo "aumenterà sostanzialmente il numero di campioni suscettibili di sequenziamento dell'intero genoma", ha detto Bustamante in un discorso alla conferenza. (Lo studio anche è apparso online quel giorno in Il American Journal of Human Genetics . ) Lui ei suoi colleghi stanno ora provando sul DNA del cane antico per chiarire l'addomesticamento dei cani. Pensano anche che l'approccio potrebbe rivelarsi utile per gli scienziati forensi moderni che si occupano di campioni di DNA umano contaminati da batteri, nonché per ricercatori di genomica microbica che hanno bisogno di rimuovere il DNA umano contaminante da un campione.

Il metodo è "super emozionante e molto interessante", ha detto il genetista David Reich dell'Università di Harvard, che studia il genoma di Neandertal, all'incontro. Lui dice Scienza in una e-mail ci sono campioni di Neandertal che hanno abbastanza DNA da sequenziare, ma non ne vale la pena perché sono troppo contaminati dai batteri. "Penso che sia ancora da vedere se l'approccio diventerà un metodo pratico per il sequenziamento dell'intero genoma di questi difficili ma importanti campioni di DNA antico, ma penso che sia eccitante che sia persino concepibile".

Loading ..

Recent Posts

Loading ..